压铸成形工艺与模具设计-江昌勇主编

导论压铸成形工艺与模具设计（）—导论本课程配套教材：《压铸成形工艺与模具设计》主编江昌勇丛书名：高等院校材料专业"互联网+"创新规划教材压铸的工艺过程与特点1压铸的应用及其发展

2典型压铸模具的设计基本要求及设计流程

3本课程的学习任务与学习方法

4压铸成形工艺与模具设计（）—导论22）压铸生产的基本要素压铸的工艺过程与特点1压铸机压铸工艺参数压铸合金压铸模具压铸件结构压铸循环压铸成形工艺与模具设计（）—导论3铸造工艺永久型铸造砂型铸造金属型铸造特种铸造陶瓷型铸造熔模铸造低压铸造重力铸造压力铸造真空铸造离心铸造连续铸造

简称压铸，是一种金属零件接近最终形状尺寸的精密成形工艺，最终产品为压铸件。其实质是在高压作用下，液态或半液态金属以较高的速度充填进入压铸型（压铸模具）型腔，并在压力下成形和凝固而获得轮廓清晰、表面光洁、与压铸模型腔相符，可以互换的压铸件。压铸成形工艺与模具设计（）—导论4压铸的工艺过程与特点11）压铸的生产工艺过程产品图样审图工艺设计模具设计模具制造试模压铸机调整检查模具安装压铸准备材料准备配料熔化化验合金熔炼涂料喷刷模具预热合模压铸成型开模取件浇注保温压铸外观检查去浇口质量检查产品产品清理检验返回料模具制造压铸成形工艺与模具设计（）—导论53）压铸特点压铸的工艺过程与特点1高压和高速充填压铸模型腔是压铸的两大特征。

优点：

缺点：

1）压铸件的尺寸精度高，表面粗糙度值低2）材料利用率高达60～80%，毛坯利用率达90%；3）可以制造形状复杂、轮廓清晰、薄壁深腔的金属零件；4）在压铸件上可以直接嵌铸其他材料的零件；5）压铸件组织致密，具有较高的强度和硬度；6）生产率极高。1）压铸件易产生气孔，不能进行热处理；

2）对内凹复杂的压铸件，压铸较为困难；

3）高熔点合金（如铜、黑色金属），压铸模寿命较低；

4）压铸模制造成本高，小批量生产不经济。压铸成形工艺与模具设计（）—导论61）压铸发展简史

压铸的应用及其发展

2压铸历史至今不足二百年。压铸的起源也众说不一，据国外文献和书籍介绍，压铸最初用于制造枪弹、活字等。

1839年一种活塞式压铸机获得第一个压力铸造专利。1849年英国人斯都奇斯取得热压室压铸机专利。1877年,Dusenbury发明了一种既有原始的热室压铸机压射机构,又有模具可以水平移动的压铸机。1905年H.H.多勒成功研制了用于工业生产的压铸机。1907年瓦格纳设计了气动活塞压铸机，生产率大大提高。1920年英国开发了冷室压铸机，可生产铝、镁合金铸件。1927年捷克人约瑟夫·波拉克（JosefPolak）设计了典型的和成熟的立式冷室压铸机。*压铸成形工艺与模具设计（）—导论71）压铸发展简史

压铸的应用及其发展

2

新型压铸机的出现以及新工艺、新技术的采用，促进压铸生产更加迅速地发展。例如，

1958年真空压铸在美国获得专利。出现了水平分型的全立式压铸机。1966年美国GeneralMotors公司提出精、速、密压铸法，出现了双冲头压铸。1969年美国人爱列克斯提出充氧压铸的无气孔压铸法。在压铸生产过程中，除装备自动浇注、自动取件及自动润滑机构外，还安装成套测试仪器，对压铸过程中各工艺参数进行检测和控制。压铸成形工艺与模具设计（）—导论81）压铸发展简史

压铸的应用及其发展

2

近40年，随着科学技术和工业生产的进步，尤其是随着汽车、摩托车及家用电器等工业的发展，又从节能、节省原材料诸方面出发，压铸技术已获得极其迅速的发展。压铸生产不仅在有色合金铸造中占主导地位，而且已成为现代工业的一个重要组成部分。近年来，一些国家由于依靠技术进步促使压铸件薄壁化、轻量化，因而导致以往用压铸件产量评价一个国家铸造技术发展水平的观念改变为用技术进步的水平作为衡量一个国家铸造水平的重要依据。从世界范围和我国情况来看，铝合金、镁合金压铸件应用的范围日益广泛。由于压铸工艺和技术的发展，又使压铸件在有色金属铸件生产中所占的比例日益增多。压铸成形工艺与模具设计（）—导论92）我国压铸业发展概述压铸的应用及其发展

21949前，我国仅有上海贯一模具厂等少数厂有几台压铸机压铸锌合金。20世纪40年代中后期上海进口了英国的小型气动热室机、昆明进口了捷克的Polak600型（锁模力76t）立式冷室压铸机、重庆进口了美国KUX的锁模力100t的卧式冷室压铸机，开始了压铸件生产。上世纪50年代初我国引进了一些捷克生产的波拉克型立式冷室压铸机和前苏联生产的压铸机生产压铸件。50年代末期随着我国压铸业的发展，开始自行设计制造了卧式冷室压铸机，同时也仿制了立式冷室压铸机。60年代以来，生产了大批的、各种规格的压铸机。1968年我国设计制造了当时世界上最大的4000t压铸机，1978年开始制定了压铸机新的系列，统一了技术指标和有关工艺性能的技术规范。之后，相继制定了压铸合金、压铸模、压铸工艺、产品检收等国家、部及行业标准。压铸成形工艺与模具设计（）—导论102）我国压铸业发展概述压铸的应用及其发展

2进入21世纪，随着世界加工制造业向中国大陆的进一步转移，无国界的市场，使得我国压铸行业面临发展壮大的机会，凭借资源、人力、市场等诸多优势，中国压铸业迅速踏上了它的崛起之路。据不完全统计，中国涉及压铸产业的厂商7000余家，从业人员保守估计有几十万人，模具制造、原辅材料及辅助企业遍布全国各地，压铸件产业集群在珠三角地区、长三角地区及其它地区蓬勃发展，压铸机制造能力和压铸件产量均居世界前列。

我国的压铸工业经历了半个多世纪的发展，已成为一个新兴的产业，中国压铸产业拥有国际和国内两个巨大市场，拥有有色金属资源充裕和劳动力成本较低的双重优势，并拥有一支长期从事压铸工艺研究和生产实践的专业技术队伍。目前我国已经跻身世界压铸行业大国之列并正在向压铸行业强国迈进。压铸成形工艺与模具设计（）—导论113）压铸的应用

压铸的应用及其发展

2应用领域汽车、摩托车机械装备家电及3C产品日用品类产品类别发动机的缸体、缸盖罩、变速箱壳体、壳盖、链条盖、托架、支架、油底壳、端盖、转向件、节温器壳体、齿轮室等压铸件。柴油机、汽油机、电机、泵、阀、液压元件、缝纫机、清洗机、电动工具、气动工具、仪器仪表、通信设备、医疗仪器、扶梯梯级、航空航天、船舶、机车、自行车等压铸件。家用电器、电饭锅、三文治炉、铅锅、电熨斗、风扇、燃气具、灯具、厨具、计算机、手机、照相机、办公用品、运动器材等压铸件。玩具、仿真模型、五金件、卫浴洁具、锁具、礼品、工艺品、饰品、灯饰、表壳、打火机、拉链、皮带扣、领带夹、开瓶器等压铸件。所占比例48%13%11%28%备注目前生产的一些压铸件最小的只有几g，最大的铝合金压铸件质量达50kg，最大的直径可达2m。

压铸成形工艺与模具设计（）—导论124）压铸的产业特征及发展趋势

压铸的应用及其发展

2压铸的产业特征

压铸成形与塑料注射成型、金属板料的冲压成形并列为三大材料成型体系。压铸行业的发展存在巨大的发展潜力和扩展空间。降低压铸件的成本，在最低的材料消耗和制造费用的前提下达到结构的功能特性及满足其使用要求，以期在压铸件的生产中获得最佳的技术经济性，这是现代压铸生产的基本特征。

压铸产品应用领域的多元性是我国压铸生产的主要特征之一。①汽车发动机用压铸铝合金缸体发展迅猛②汽车零部件铸件已构成巨大市场③建筑与日用五金压铸件增长势头强劲④五金、灯具、玩具和车模行业的持续发展，为锌合金压铸件的增长提供了广阔市场⑤镁合金压铸件在快速增长压铸成形工艺与模具设计（）—导论134）压铸的产业特征及发展趋势压铸的应用及其发展

2我国压铸生产中存在的主要问题

①技术状况：技术落后，人才缺乏，新工艺新产品开发不力。②设备状况：国产的压铸机、低压铸造机存在很大差距，自动化程度低,精度比较低,故障率比较高。充氧压铸、真空铸造、半固态铸造等新工艺采用甚少。③模具：模具的设计、制造和选用的材料都比较落后。④原辅材料：原辅材料的生产比较分散。大多数企业的设备简陋、技术落后、测试手段短缺，原辅材料品种不全，质量较差。有色合金铸造用量很大的各类涂料、粘结剂、脱模剂、精炼剂等等，特别是一些高新产品基本上还处于低水平，无序供应为主的阶段。⑤管理：生产管理落后。原材料供应、生产技术规范、产品检验、售后服务等方面都落后于形势。企业标准低于GB，废品率有的高达30%～50%。压铸成形工艺与模具设计（）—导论144）压铸的产业特征及发展趋势压铸的应用及其发展

2压铸技术及压铸模具的发展趋势

①压铸合金材料成形机理、工艺与技术研究以及压铸填充过程分析在理论上将逐步提高，在实践上也将不断升华；②压铸工艺参数的检测技术将不断普及和提高，计算机技术的应用更加广泛和深入，压铸生产过程中自动化程度逐步完善，并日益普及；③大型压铸件的工艺技术逐步成熟，半固态金属成型技术将有新的突破，快速原型模样设计的运用成为新的热点；④真空压铸，以及挤压铸造将进一步扩大压铸件的应用领域；⑤模具型腔的材料有重大的进步，新的钢种有所进展；⑥新的合金品种及其复合材料为压铸件的应用开辟新的途径，镁合金压铸件会有大幅度的增长；⑦压铸单元的完整培植将成为压铸生产的主要模式。

压铸技术的发展

压铸成形工艺与模具设计（）—导论15压铸的应用及其发展

24）压铸的产业特征及发展趋势——压铸模具的发展

1

先进模具设计与制造的基础理论和共性技术研究与开发

2具有自主知识产权的模具设计制造和管理软件的研发、提高及推广应用

3

汽车轻量化节能降耗材料成形工艺与模具开发

4

模具标准化和专业化协作生产压铸成形工艺与模具设计（）—导论161）设计基本要求

典型压铸模具的设计基本要求及设计流程

3

模具结构要适应压铸合金材料的成形特性Ⅰ模具结构要与成形设备相匹配Ⅱ

采用标准化零部件，缩短周期，降低成本

Ⅲ结构优化合理，质量可靠，操作方便

Ⅳ善于利用技术资料，合理选用经验设计数据

Ⅴ压铸成形工艺与模具设计（）—导论172）一般设计流程

典型压铸模具的设计基本要求及设计流程

3模具的制造、试模与图纸的修改

编写设计说明书绘制图纸方案论证

拟定模具结构总体方案

选择压铸机

设计准备

明确任务

*压铸成形工艺与模具设计（）—导论18*本课程的学习任务与学习方法

4

学什么？学会基于压铸工艺要求进行压铸件工艺性分析；

理解压铸成形的基本原理和工艺特点；了解常用压铸合金材料的主要性能、成形特性；重点掌握典型压铸模具的结构及设计计算方法；获得分析与解决压铸成形现场技术问题的初步能力。

理解压铸成形的基本原理和工艺特点；掌握压铸模具与压铸机之间的相互匹配关系；压铸成形工艺与模具设计（）—导论19【本章要点与提示】知识要点目标要求学习方法压铸过程的基本原理熟悉通过多媒体课件中的图片介绍及动画演示，获得对压铸过程的初步认识，熟悉压铸过程的基本原理，并加深理解。液态金属充填理论及金属液流动特性掌握结合老师的讲解，对三种较为典型的液态金属充填理论加深理解，熟悉充填时液态金属流的种类及对其特性的应用，认识影响压铸金属流的因素以及金属流与压铸件质量之间的关系。压铸工艺参数及其选择重点掌握注意区分不同工艺参数的含义及选择规范。熟悉它们对压铸件成形质量的影响。压铸涂料知道要求理解压铸涂料的作用及对涂料的要求，了解常用压铸涂料的种类（名称）、配制方法及适用范围。其他特殊压铸工艺了解建议课外阅读相关的文献资料，进一步扩充对其他特殊压铸工艺的了解。压铸成形工艺与模具设计（）——第1章21主要内容压铸过程的基本原理

1

液态金属的流动状态及其特性

3速度参数及其选择

5时间参数及其选择

7

液态金属充填理论概述

2压力参数及其选择

4温度参数及其选择6压铸用涂料

8特殊压铸工艺简介

9压铸成形工艺与模具设计（）——第1章22》压铸过程的基本原理

1

热室压铸过程的基本原理

压室浸在熔化坩埚的液态金属中，压射部件不直接与机座连接，而是装在坩埚上面，如图所示。压射冲头上升时，坩埚中的金属液通过进液口进入压室内，合模后，在压射冲头作用下，金属液由压室经鹅颈管、喷嘴和浇注系统进入模具型腔，冷却凝固成压铸件，动模移动与定模分离而开模，通过推出机构推出压铸件而脱模，取出压铸件即完成一个压铸循环。压铸成形工艺与模具设计（）——第1章23压铸过程的基本原理

1

卧式冷室压铸

合模(b)压铸成形(c)开模取件1-压室；2-浇口套；3-定模；4-浇道凝料及余料；5-动模；6-压射冲头；7-金属液浇注口；8-金属液；9-浇道；10-型芯；11-推杆压铸成形工艺与模具设计（）——第1章24压铸过程的基本原理

1

立式冷室压铸

(a)合模(b)压铸成形(c)开模取件1-压射冲头；2-金属液；3-压室；4-余料；5-反料冲头；6-动模；7-定模；8-喷嘴压铸成形工艺与模具设计（）——第1章25压铸过程的基本原理

1全立式冷室压铸

(a)冲头下压式(b)冲头上压式压铸成形工艺与模具设计（）——第1章26喷射充填的理论

液态金属充填理论概述

2

由弗罗梅尔（Frommer）于1932年提出。液态金属的充填过程遵循流体力学定律，并且有摩擦和涡流现象。通过实验，熔融金属从内浇口进入型腔时，以内浇口截面的形状射向远离浇口的对面型壁，撞击后，部分金属聚积并产生涡流，另一部分金属则向所有方向喷溅，并沿型壁返回流动，金属积聚所产生的反压力使喷溅的金属紊乱地与后来的主流汇合，由于型壁的摩擦，沿型壁流动的金属逐渐被积聚的金属赶上而合在一起，其后便向浇口方向流回。压铸成形工艺与模具设计（）——第1章27“全壁厚”充填的理论

液态金属充填理论概述

2

由勃兰特（Brandt）于1937年提出的一种与当时流传的费罗梅尔理论完全不同的金属充填型腔形态理论。勃兰特认为，熔融金属通过内浇口进入型腔时，自浇口处开始，由后向前充满型腔厚度地流动，流动时不产生涡流，型腔中的气可以得到充分的排除，并且认为，无论内浇口截面积与型腔截面积之比的大小如何，填充形态仍然是“全壁厚”的。

压铸成形工艺与模具设计（）——第1章28“三阶段”充填的理论

液态金属充填理论概述

2

(a)形成薄壳层(b)继续充填(c)即将充满(d)充满型腔

三阶段填充理论由巴顿（Barton）于1944年提出。巴顿认为，压铸过程是一个包含着热力学、力学和流体动力学因素的复合问题。并通过试验提出这样的看法，即充填过程大致分为三个阶段，并且充填过程的三个阶段对压铸件质量所起的作用也不相同。

压铸成形工艺与模具设计（）——第1章29“三阶段”充填的理论

液态金属充填理论概述

2

第一阶段，受内浇口面积限制的金属流射入型腔后，首先冲击对面型壁，沿型腔表面向各方向扩展，在型腔具有正确的热平衡时，金属流过的型壁上生成表层，这个表层即为压铸件的外壳（薄壳层）。这一阶段影响压铸件的表面质量。

第二阶段，随后进入的液态金属继续沉积在薄壳层内的空间里进行充填，直至填满。这一阶段影响压铸件的硬度。

第三阶段，在型腔完全充满的同时，压力通过处于尚未凝固的中心部分作用在压铸件上，型腔内的金属得到压实。这一阶段影响压铸件的强度。

压铸成形工艺与模具设计（）——第1章30×充填时液态金属的种类及对其特性的利用

1）喷射及喷射流特性：在很大的运动能量的作用下能够直线前进。应用：可以先充填那些阻力较大的部位及没有排气槽的部位。

液态金属的流动状态及其特性

3

(a)(b)1-喷射；2-喷射流压铸成形工艺与模具设计（）——第1章31

2)压力流及其应用由喷射、喷射流转变为压力流（a）喷射的前端开始转变为喷射流阶段（b）金属液由喷射流进入型腔约有型腔容积一半的阶段（c）压力流的阶段（d）完成充填的阶段

1—喷射2—喷射流3—压力流充填时液态金属的种类及对其特性的利用

液态金属的流动状态及其特性

3压铸成形工艺与模具设计（）——第1章32

压力流发生在偏离喷射及喷射流的通路部分（如铸件上的凸台）和远离内浇口的部位。压力流在阻力少的通道上前进的特性很强。

压力流没有喷射流那样大的运动能量，但具有接受后续金属液中供给的压力能，从而使金属液沿着型腔内壁前进的特性。（开设排气槽排气）充填时液态金属的种类及对其特性的利用

液态金属的流动状态及其特性

3压铸成形工艺与模具设计（）——第1章33

3)再喷射发生再喷射的部位易产生气孔和缩孔。将内浇口设在靠近铸件厚壁的部位。

4)补缩金属流在内浇口部位的金属流尚未凝固之前，立即增高压室内的压力，向型腔内补充金属液。充填时液态金属的种类及对其特性的利用

液态金属的流动状态及其特性

3压铸成形工艺与模具设计（）——第1章34影响压铸金属流的因素

压铸过程中金属液的充填形态与铸件结构、压射条件、模温、金属液的温度和粘度以及浇注系统的形状尺寸等都有着密切的关系，这些因素的改变，也会导致金属液充填形态的改变。

液态金属的流动状态及其特性

3压铸成形工艺与模具设计（）——第1章35

1)金属液随压射条件的改变而改变

（a）—（d）所示，金属液高速压射时的情况。（a）金属液压入前的准备状态；（b）完全喷射状态；（c）-（d）喷射流--压力流，卷入空气。

（e）—（h）所示，金属液低速压射时的情况。（e）金属液压入前的准备状态；（f）型腔的1/3，转换为高速压射（g）、（h）喷射流（不发生喷射）

液态金属的流动状态及其特性

3影响压铸金属流的因素压铸成形工艺与模具设计（）——第1章36

2）内浇口的形状对压铸金属液的影响分型面定模动模定模定模定模

基本内浇口形状与金属液的喷射方向

液态金属的流动状态及其特性

3压铸成形工艺与模具设计（）——第1章37金属流与压铸件的质量

1）表面质量

金属流的流速越快，压铸件的表面质量越好，越光滑；流速相同时，通过的金属液越多，压铸件的表面质量越好。

由喷射流充填的部位要比压力流充填部位的表面质量好；在薄壁部位设置内浇口易获得光亮的表面（但此时内部缺陷增多）。

液态金属的流动状态及其特性

3压铸成形工艺与模具设计（）——第1章38金属流与压铸件的质量

2）内部质量在金属液充填终了到增压压力完全上升止，而金属液尚未开始凝固的条件下，金属液流速越缓慢，则内部缺陷越少；如果在相同的时间内金属液充填完毕，则压力流成型的铸件比喷射流成型的铸件的内部缺陷少；但是采用压力流的压铸件的形状，总是会把气体封闭在里边，从而产生局部面积较大的内部缺陷，此时应在容易把气体封闭的部位用喷射流的充填形式来减少内部的缺陷。

液态金属的流动状态及其特性

3压铸成形工艺与模具设计（）——第1章39金属流与压铸件的质量

3）强度及气密性引起压铸件强度降低的原因主要有气孔、缩孔、冷隔等，须综合考虑压铸模的设计、压铸机的性能、压铸条件；保持合适的金属液温度和模温、并在金属液开始凝固前即行充填加压以消除冷隔等缺陷；有效地排出气体以获得气孔少、强度及气密性质量高的压铸件。

液态金属的流动状态及其特性

3压铸成形工艺与模具设计（）——第1章40压力参数及其选择

4《1）压铸压力压铸压力在压铸工艺中是主要的参数之一，其表示形式有：压射力来源于高压泵，它是压铸机压射机构中推动压射活塞的力，其大小随压铸机的规格不同而异。压射比压压室内金属液在单位面积上所受的压力。压铸成形工艺与模具设计（）——第1章41

压射力的计算公式：

式中：Fγ-----压射力（N）；Pg-----液压系统的管路工作压力（Pa）；AD

------压铸机压射缸活塞的截面积(m2)。

压射比压的计算公式：

式中：Pb-----压射比压（Pa）；Fγ

-----压射力（N）；Ad

-----压射冲头（近似压室）截面积（m2)。压力参数及其选择

4压铸成形工艺与模具设计（）——第1章42

在压铸过程中作用在熔融合金上的压力以两种不同的形式和作用出现。熔融合金在流动过程中的流体动压力，（完成充填和成形过程）；在充填结束后，以流体静压力形式出现的最终压力（其值明显大于动压力），（对凝固过程中的合金进行“压实”）。

液体金属在压室与压铸模中的运动可分解为四个阶段2）压铸过程压射比压的变化压力参数及其选择

4压铸成形工艺与模具设计（）——第1章43压力参数及其选择

4压铸周期压射比压的变化曲线p1—慢压射压力；p2—快压射压力；p3—系统压力；p200—增压压力稳态值；t1—慢压射时间；t2—快压射时间；t3—系统升压时间；t4—增压延时时间；t5—增压时间a—压射冲头速度与压射时间的关系曲线；b—压射压力与压射时间的关系曲线压铸成形工艺与模具设计（）——第1章44压射压力就是在充模刚结束时压射冲头作用于金属液面上的力。压射比压就是在充模刚结束时压射冲头作用于单位面积金属液面上的压力。3）压射比压的选择压射比压的选择应根据压铸件的形状、尺寸、复杂程度、壁厚、合金的特性、温度及排溢系统等确定。正确选择压射比压的大小对铸件的力学性能、表面质量和模具的使用寿命都有很大的影响。压力参数及其选择

4压铸成形工艺与模具设计（）——第1章45一般在保证压铸件成形和使用要求的前提下选用较低的比压。选择合适的压射比压可以改善铸件的力学性能：铸件在较高的比压下凝固，可以↑内部组织的致密度，强度↑；但随着比压增大↑↑，铸件的塑性指标↓，强度也会↓，力学性能恶化。↑压射比压可以提高金属液的充模能力，防止铸件产生冷隔或充填不足的缺陷，获得轮廓清晰的铸件。比压↑↑，会加剧金属液在充模时对型腔的冲击，加速模具的磨损，影响模具的寿命。3）压射比压的选择压力参数及其选择

4压铸成形工艺与模具设计（）——第1章46在压铸中，压铸速度有压射速度和充填速度两个不同概念。压射速度是指压铸机压射缸内的液压推动压射冲头前进的速度；充填速度是指液体金属在压力作用下，通过内浇道进入型腔的线速度。速度参数及其选择

5《压铸成形工艺与模具设计（）——第1章47熔融金属在压射冲头的推动下，经过浇注系统内浇口时的速度可以认为不变化或变化很小。把流动过程看成在一封闭的管道中进行，根据等流量连续方程：压射速度由压铸机的特性决定，一般在0.1—7m/s范围内变动。1）压射速度和内浇口截面积对充填速度的影响v1----压射速度（m/s）v2----充填速度（m/s）Ad----压射冲头（近似压室）截面积（m2)d----压室（压射冲头）的直径（m）Aj----内浇口截面积（m2)速度参数及其选择

5压铸成形工艺与模具设计（）——第1章482）充填速度与压射比压的关系充填速度与压射比压是两个密切相关的物理量。考虑粘度和摩擦阻力的影响根据伯努力方程：2----充填速度（m/s）Pb----压射比压（Pa）g----重力加速度（m/s2）

----液体金属的重度（N/m3）----阻力系数（一般取0.358）速度参数及其选择

5压铸成形工艺与模具设计（）——第1章49充填速度↓↓，会使铸件的轮廓不清，甚至不能成形。充填速度↑↑，会引起铸件粘型并使铸件内部气孔率↑，使力学性能↓。充填速度也是压铸工艺主要参数之一，充填速度的高低直接影响压铸件的内部和外观质量。3）充填速度的选用速度参数及其选择

5压铸成形工艺与模具设计（）——第1章50合金的浇注温度较低、合金和模具材料的导热性能好、内浇道厚度较大时，也要选择较高的充填速度。充填速度的选择，一般应遵循的原则：对于厚壁或内部质量要求较高的铸件，应选择较低的充填速度和高的增压比压；对于薄壁或表面质量要求高的铸件以及复杂的铸件，应选择较高的比压和高的充填速度；速度参数及其选择

5压铸成形工艺与模具设计（）——第1章51合金浇注温度是指金属液从压室进入型腔的平均温度，通常用保温炉内的温度表示，一般高于合金液相线20~30℃。1）合金浇注温度

浇注温度↑↑，合金收缩大，使铸件容易产生裂纹，铸件晶粒粗大，还能造成脆性；

浇注温度↓↓，易产生冷隔、表面流纹和浇不足等缺陷；温度参数及其选择6》压铸成形工艺与模具设计（）——第1章52

各种压铸合金浇注温度温度参数及其选择6压铸件壁厚≤3mm压铸件壁厚＞3mm简单结构复杂结构简单结构复杂结构锌合金含Al的420～440430～450410～430420～440含Cu的520～540530～550510～530520～540铝合金含Si的610～630640～680590～630610～630含Cu的620～650640～700600～640620～650含Mg的640～660660～700620～660640～670镁合金640～680660～700620～660640～680铜合金普通黄铜870～920900～950850～900870～920硅黄铜900～940930～970880～920900～940压铸成形工艺与模具设计（）——第1章532）压铸模具的温度压铸模工作温度一般可按下式计算：----压铸模工作温度（℃）----液体金属的浇注温度（℃）----温度控制公差（一般取25℃）压铸模工作温度↑↑①产生粘模（特别是铝合金）②铸件来不及凝固、推出温度过高而导致变形③模具的运动部件卡死④铸件冷却缓慢，造成晶粒粗大而影响其力学性能压铸模冷却措施：压缩空气、水或其他液体

温度参数及其选择6压铸成形工艺与模具设计（）——第1章54

避免液体金属在模具中因激冷而很快失去流动性，使铸件不能顺利充型，造成浇不足、冷隔、“冰冻”等缺陷，或即使成形也因激冷增大线收缩，引起铸件产生裂纹或表面粗糙度增加等缺陷；压铸模在压铸生产前应预热到一定温度，在生产过程中要始终保持在一定的温度范围内。

压铸模预热的作用有三个方面：

避免高温液体金属对冷压铸模的“热冲击”而导致过早热疲劳失效，以延长压铸模使用寿命；压铸模中间隙部分的热膨胀间隙应在生产前通过预热加以调整，不然合金液会穿入间隙而影响生产的正常进行。压铸模的预热方法：一般常用喷灯喷烧、煤气喷烧、电阻加热或电感应加热。温度参数及其选择6压铸成形工艺与模具设计（）——第1章55不同压铸合金的压铸模预热温度及工作温度温度参数及其选择6壁厚≤3mm壁厚＞3mm简单结构复杂结构简单结构复杂结构锌合金预热温度130~180150~200110~140120~150连续工作保持温度180~200190~220140~170150~200铝合金预热温度150~180200~230120~150150~180连续工作保持温度180~240250~280150~180180~200铝镁合金预热温度170~190220~240150~170150~180连续工作保持温度200~220260~280180~200180~200镁合金预热温度150~180200~230120~150170~190连续工作保持温度180~240250~280150~180200~240铜合金预热温度200~230230~250170~200200~230连续工作保持温度300~325325~350250~300300~350压铸成形工艺与模具设计（）——第1章56《充填时间：金属液自开始进入模具型腔到充满型腔所需的时间。最佳的充填时间——充填时间的长短取决于铸件的大小、复杂程度、内浇口处的面积和充填速度。在压铸过程中，充填时间对铸件质量的影响：充填时间↑，充填速度↓，有利于排气，但铸件表面粗糙度较高；充填时间↓，充填速度↑，可获得表面粗糙度较低的铸件，但铸件的致密度较差，铸件内部的气孔量较多。1）充填时间时间参数及其选择

7压铸成形工艺与模具设计（）——第1章57对大而简单的铸件，充填时间要相对长些；对复杂和薄壁铸件充填时间要短些。当压铸件体积确定后，充填时间与充填速度和内浇口截面积之乘积成反比。时间参数及其选择

7压铸件平均壁厚b/mm充填时间t/s压铸件平均壁厚b/mm充填时间t/s10.010~0.01450.048~0.0721.50.014~0.02060.056~0.06420.018~0.02670.066~0.1002.50.022~0.03280.076~0.11630.028~0.04090.088~0.1383.50.034~0.050100.100~0.16040.040~0.060压铸成形工艺与模具设计（）——第1章58持压时间长短取决于压铸件的材料和壁厚。对于熔点高、结晶温度范围大的厚壁压铸件，持压时间应长些，对熔点低、结晶温度范围小的薄壁压铸件、持压时间可以短些。2）持压时间持压时间的作用：

使压射冲头有足够的时间将压力传给未凝固的金属，使之在压力下结晶，以获得较致密组织的铸件。持压时间----从液态金属充满型腔到内浇口完全凝固，在冲头压力作用下所持续的时间。时间参数及其选择

7压铸成形工艺与模具设计（）——第1章59停留时间过短，由于铸件强度尚低，可能在铸件顶出和自压铸模落下时引起变形，对强度差的合金还可能因为内部气孔的膨胀而产生表面气泡。3）留模时间留模时间是指持压时间终了到开模推出压铸件的时间，以推出压铸件不变形、不开裂的最短时间为宜。停留时间太长，则铸件温度过低，收缩大，对抽芯和顶出铸件的阻力亦大：对热脆性合金还能引起铸件开裂，同时也会降低压铸机的效率。时间参数及其选择

7压铸成形工艺与模具设计（）——第1章60时间参数及其选择

7生产中常用的持压时间

s合金压铸件壁厚＜2.5mm压铸件壁厚2.5~6mm锌合金1~23~7铝合金1~23~8镁合金1~23~8铜合金2~35~10各种压铸合金常用留模时间

s合金铸件壁厚＜3mm铸件壁厚3~4mm铸件壁厚＞5mm锌合金5~107~1220~25铝合金7~1210~1525~30镁合金7~1210~1515~25铜合金8~1515~2025~30压铸成形工艺与模具设计（）——第1章61压铸过程中对模具型腔、型芯表面、滑块、推出元件、压铸机的冲头和压室等所喷涂的润滑材料和稀释剂的混合物，通称为压铸涂料。〈压铸用涂料

8压铸用涂料的种类（名称）、配制方法及适用范围详见教材或其他有关设计手册。压铸成形工艺与模具设计（）——第1章621）压铸涂料的作用压铸用涂料

80YYourTextHereYourTextHere压铸涂料的作用高温时保持良好的润滑性能，减少压铸件与模具成型部分尤其是型芯之间的摩擦，便于推出，延长模具寿命，提高压铸件的表面质量；预防粘模（对铝、锌合金）

为压铸合金和模具之间提供有效的隔离保护层，避免金属液直接冲刷型腔和型芯表面，改善模具的工作条件；降低模具热导率，保持金属液的流动性，提高金属的成型性；压铸成形工艺与模具设计（）——第1章63压铸用涂料

8

（1）在高温状态下具有良好的润滑性；

（3）涂敷性要好，对压铸模和压铸件无腐蚀作用；（5）高温时不分解出有害气体，且不会在压铸模型腔表面产生积垢；（2）挥发点低，在100~150℃，稀释剂能很快挥发；（4）性能稳定，在空气中稀释剂不应挥发过快而变稠，存放期长；

（6）配制工艺简单，来源丰富，价格便宜。2）对涂料的要求

压铸成形工艺与模具设计（）——第1章64

喷涂涂料后，应特别注意压铸模排气道的清理。3）涂料的使用

特别注意用量，要避免厚薄不均或者太厚；

喷涂时，涂料浓度要加以控制。涂刷时，在刷后应用压缩空气吹匀；

喷涂或涂刷后，应待涂料中的稀释剂挥发后再合模浇注；

大多数压铸模应每压一次都上一次涂料，上涂料的时间要尽可能短；

一般对糊状或膏状涂料可用棉丝或硬毛刷涂刷；

有压缩气源的地方可用喷枪喷涂（适合油脂类涂料）；

对于转折、凹角部位应避免涂料沉积。压铸用涂料

8压铸成形工艺与模具设计（）——第1章65特殊压铸工艺简介

91）真空压铸

真空压铸是用真空泵抽出压铸模型腔内的空气，建立真空后注入金属液的压铸方法。其真空度在52~82kPa（380~600mmHg）的范围内。这样的真空度可以用机械泵来获得。对于薄壁与复杂的压铸件真空度应高些。真空压铸工艺由来已久，型腔抽气在技术上也已圆满解决，因此，真空压铸在20世纪50年代时曾被广泛应用。但目前，真空压铸只用于生产要求耐压、机械强度高或要求热处理的高质量零件，如传动箱体、气缸体等重要而结构复杂的铸件。《压铸成形工艺与模具设计（）——第1章66特殊压铸工艺简介

92）充氧压铸

充氧压铸仅适用于铝合金压铸。所谓充氧压铸，就是指将干燥的氧气充入压室和压铸模型腔，以取代其中的空气和其他气体，使压铸过程中残留在型腔中的氧与铝液反应形成Al2O3质点，从而消除不充氧时压铸件内部形成的气孔。这种Al2O3质点颗粒细小，约在1µm以下，其质量占压铸件总质量的0.1%~0.2%，不影响力学性能，并可使压铸件进行热处理。充氧压铸是消除铝合金压铸件气孔，提高压铸件质量的一个有效途径。压铸成形工艺与模具设计（）——第1章67特殊压铸工艺简介

93）精速密压铸

精速密压铸是精确、快速及密实的压铸方法的简称。它采用两个套在一起的内外压射冲头，故又称套筒双冲头压铸法。在压射开始时，内外冲头同时压射，当填充结束压铸件外壳凝固型腔达到一定压力后，限时开关启动，内压射冲头继续前进，推动压室内的金属液补充压实压铸件。图（d）所示的结构为在压铸模上另设补充压射冲头，对压铸件补充压实，以获得致密的组织。也可将补充压射冲头设在压铸件的厚壁处。

(a)开始状态(b)中间状态(c)压实状态(d)补充压射冲头示意图1-外压射冲头2-内压射冲头3-补充压射冲头4-推杆压铸成形工艺与模具设计（）——第1章68特殊压铸工艺简介

94）半固态压铸

1-压铸合金；2-连续供给合金液；3-感应加热器；4-冷却器；5-流变铸锭；6-坯料；7-软度指示计；8-坯料重新加热装置；9-压室；10-压铸模半固态压铸装置原理示意图流变压铸法

(b)触变压铸法压铸成形工艺与模具设计（）——第1章69特殊压铸工艺简介

95）黑色金属压铸

由于黑色金属比有色金属熔点高，冷却速度快，凝固范围窄，流动性差，使黑色金属压铸时压室和压铸模的工作条件十分恶劣，压铸模寿命低，一般材料很难适应要求。此外，在液态下长期保温黑色金属易于氧化，从而又带来了工艺上的困难。为此，寻求新的压铸模材料，改进压铸工艺就成了发展黑色金属压铸的关键。近年来，由于模具材料的发展使黑色金属压铸进展较快，目前灰铸铁、可锻铸铁、球墨铸铁、碳钢、不锈钢和各种合金钢等黑色金属均可压铸成形。高熔点的耐热合金（主要是钼基合金、钨基合金）是目前黑色金属压铸中常用的压铸模材料，它们都具有良好的抗热疲劳性能。虽然钼基合金和钨基合金价格昂贵，但寿命长，所以综合经济指标还是合理的。

压铸成形工艺与模具设计（）——第1章70本章小结压铸过程基于两种方式：一是热室压铸，二是冷室压铸；液体金属充填压铸模型腔的过程是一个非常复杂的过程，正确认识金属液的流动状态及其变化，掌握金属充填形态的规律，并充分利用金属液的这种特性，是合理设计浇注系统，进而压铸出良好压铸件的一个决定性因素。压铸工艺是将压铸机、压铸模和压铸合金三大要素有机的组合而加以综合运用的过程。压铸工艺中主要参数涉及压力、速度、温度和时间，这些参数是互相影响和互相制约的，压铸时金属液填充型腔的过程，是使压力、速度、温度以及时间等工艺因素得到动态平衡的过程，调整一个参数会引起相应的工艺参数的变化，因此，正确选择各工艺参数是十分重要的。压铸涂料的谨慎选用与合理的喷涂操作是保证压铸件质量、提高压铸模寿命的一个重要因素。本章的内容主要包括：压铸过程的基本原理、液态金属充填理论概述、液态金属的流动状态及其流动特性、充填时液态金属的种类及对其特性的应用、影响压铸金属流的因素、金属流与压铸件的质量、压力参数及其选择、速度参数及其选择、温度参数及其选择、时间参数及其选择、压铸用涂料。同时对其他特殊压铸工艺做了简要介绍。压铸成形工艺与模具设计（）——第1章71关键术语压力铸造（diecasting）压铸模（die-castingdie）压室（pressurechamber）压射（shot/injection）压射冲头（injectingram/plunger）充填速度（fillingvelocity）压射速度（injectionspeed）压射比压（injectionpressure）充填时间（fillingtime）合金浇注温度（pouringtemperature）压铸涂料（coatingfordiecasting/releaseagent）充氧压铸（pore-freediecasting）精速密压铸（Acuraddiecasting）真空压铸（evacuateddiecasting/vacuumdiecasting）半固态压铸（rheocasting/semisolidcasting/thixocasting）第2章压铸合金本课程配套教材：《压铸成形工艺与模具设计》（）主编江昌勇丛书名：高等院校材料专业"互联网+"创新规划教材【本章要点与提示】知识要点目标要求学习方法压铸合金的基本要求熟悉通过多媒体课件中的图片演示，获得对压铸合金的初步认识，在理解的基础上加深记忆。压铸合金的种类及常用压铸合金的特点重点掌握这是本章的重点内容，通过各压铸合金的介绍和资料对比，结合老师讲解，掌握每种压铸合金的用途和特点。压铸合金的选用掌握在理解各压铸合金特点的基础上掌握合理选用合金的方法。压铸成形工艺与模具设计（）——第2章73【导入案例】压铸合金在压铸件总成本中占有相当大的比重，这不仅因合金本身的成本，而且还因合金种类及其性能影响到压铸模寿命、决定采用的压铸机类型以及所适应的表面修饰方法等等。在压铸生产中，常用的压铸合金为铝合金、锌合金、镁合金和铜合金，最早用于压铸的铅、锡合金现在仅用于个别场合。近年来，黑色金属压铸特别是不锈钢的压铸已有一定的进展，但仍处于初始阶段，在国内用于生产者尚少。(a)

汽车零件(b)

电动工具壳体

试判断图示的压铸件一般适合采用哪类合金压铸。(d)阀类压铸件(e)照相机外壳(c)管件压铸成形工艺与模具设计（）——第2章74主要内容二三一对压铸合金的要求

压铸合金分类及主要性质

压铸合金的选用压铸成形工艺与模具设计（）——第2章75一、对压铸合金的要求

性能类别项目内容使用性能力学性能抗拉强度、高温强度、伸长率、硬度物理性能密度、液相线温度、固相线温度、线膨胀率、体膨胀率、比热容、热导率化学性能耐热性、耐蚀性工艺性能铸造工艺性流动性、抗热裂性、模具粘附性切削加工性、焊接性能、电镀性能、热处理性能压铸合金，即压铸件的材料。要获得质量优良的压铸件，除了要有设计合理的零件结构和形状、完善的压铸模、准确的压铸工艺方案和工艺性能优良的压铸机外，还需要有性能优良的压铸合金材料。合金材料的性能包括使用性能和工艺性能两方面，见下表。使用性能是压铸件的使用条件对压铸合金提出的一般要求，包括物理、化学、力学性能等。工艺性能则是从压铸工艺方面对合金材料提出的要求。

压铸成形工艺与模具设计（）——第2章76一、对压铸合金的要求

根据压铸的工艺特点，用于压铸的合金应具有以下性能：具有足够的高温强度和塑性，且热脆性小，以满足零件的力学性能要求。在过热温度不高时具有较好的流动性，便于填充复杂型腔，以获得表面质量良好的压铸件。结晶温度范围小，防止压铸件产生过多缩孔和疏松。线收缩率和裂纹倾向尽可能小，以免影响压铸件的尺寸精度和产生裂纹。与型腔壁之间产生的物理-化学作用倾向小，以减少粘模和相互合金化。具备良好的可加工性能和耐蚀性，以满足机械加工要求和使用环境要求。压铸成形工艺与模具设计（）——第2章77二、压铸合金分类及主要性质1.压铸锌合金

1）压铸锌合金的特点熔点低，压铸性能很好，具有填充成形容易、可以压铸形状复杂、薄壁的精密件，铸件表面光滑，尺寸精度高；结晶温度范围小、不易产生疏松；浇注温度较低、模具的使用寿命较长；不易粘附模具型壁，不腐蚀模具；力学性能也较高，特别是抗压和耐磨性都很好；密度大；锌合金铸件能够很好地接受各种表面处理，如电镀（Cr、Ni等）、喷涂、喷漆等。压铸成形工艺与模具设计（）——第2章78缺点：老化现象尺寸变化----易老化，抗腐蚀性不高。它是锌合金的应用范围受到限制的主要原因。温度低于0℃时．其冲击韧度急剧地降低；温度升高时，力学性能下降，且易发生蠕变。----锌合金在压铸成为铸件后会发生尺寸的收缩，开始收缩速度比较快，到三五天以后，大约完成了2/3后收缩速度减慢，尺寸逐渐趋于稳定。尺寸变化是由于压铸后内部组织的变化、湿空气和高温引起的腐蚀作用的结果。二、压铸合金分类及主要性质1.压铸锌合金

压铸成形工艺与模具设计（）——第2章79二、压铸合金分类及主要性质1.压铸锌合金

2）合金牌号及代号表示方法

合金代号合金牌号压铸成形工艺与模具设计（）——第2章80二、压铸合金分类及主要性质1.压铸锌合金

3）技术要求

压铸锌合金化学成分（GB/T13818-2009）

质量分数/%序号合金牌号合金代号主要成分杂质含量（不大于）铝Al铜Cu镁Mg锌Zn铁Fe铅Pb锡Sn镉Cd1YZZnAl4AYX040A3.9～4.3≤0.10.030～0.060余量0.0350.0040.00150.0032YZZnAl4BYX040B3.9～4.3≤0.10.010～0.020余量0.0750.0030.00100.0023YZZnAl4Cu1YX0413.9～4.30.7～1.10.030～0.060余量0.0350.0040.00150.0034YZZnAl4Cu3YX0433.9～4.32.7～3.30.025～0.050余量0.0350.0040.00150.0035YZZnAl8Cu1YX0818.2～8.80.9～1.30.020～0.030余量0.0350.0050.00500.0026YZZnAl11Cu1YX11110.8～11.50.5～1.20.020～0.030余量0.0500.0050.00500.0027YZZnAl27Cu2YX27225.5～28.02.0～2.50.012～0.020余量0.0700.0050.00500.002注：YZZnAl4B的Ni含量为0.005～0.020压铸成形工艺与模具设计（）——第2章81二、压铸合金分类及主要性质1.压铸锌合金

压铸锌合金中主要元素的作用

元素含量变化对铸造性能的影响对力学性能的影响对抗蚀性能的影响对其他性能的影响Al>4.5%—冲击韧度下降，其他性能变化不大——>5%—力学性能下降，合金变脆易发生晶间腐蚀—<3.5%流动性降低，热裂和收缩量增加———Cu提高到1.25%—强度和硬度都有所提高可减少晶间腐蚀—>4%—冲击韧度下降由于铝，产生晶间腐蚀—Fe存在—力学性能下降抗蚀性能下降生成Fe-Al化合物、恶化切削性能Pb/Sn/Cd万分之几—强度下降产生晶间腐蚀体积和尺寸发生变化压铸成形工艺与模具设计（）——第2章82二、压铸合金分类及主要性质1.压铸锌合金

锌合金牌号对照表

中国，合金代号YX040AYX040BYX041YX043YX081YX111YX272北美商业标准（NADCA）No.3No.7No.5No.2ZA-8ZA-12ZA-27美国材料试验学会（ASTM）AG-40AAG-40BAG-41A压铸成形工艺与模具设计（）——第2章83二、压铸合金分类及主要性质1.压铸锌合金

4）压铸锌合金的应用

用锌合金压铸的产品，具有优良的表面质量，目前已广泛用于制造玩具、餐具、锁具、五金装饰件、电气与电子铸件、浴室配件、汽车零配件、拉链、金属扣、表壳、风扇、生活用品、家用电器、照相器材、音响、机电产品及零件。合金牌号合金代号特点用途YZZnAl4YX040熔点低，模具寿命长；铸造工艺性好，可压铸特别复杂的薄壁件；不宜粘模，具有良好的常温性能；焊接和电镀性能良好；密度大；抗蚀性差；锌对有害杂质的作用极为敏感，必须采用纯度高的原材料进行熔制，并对合金严格管理。尺寸稳定的合金，用于高精度零件YZZnAl4Cu1YX041中强度合金，用于镀铬及不镀铬的各种零件YZZnAl4Cu3YX043高强度合金，用于镀铬的各种小型薄壁零件压铸成形工艺与模具设计（）——第2章84二、压铸合金分类及主要性质1.压铸锌合金

4）压铸锌合金的应用

压铸成形工艺与模具设计（）——第2章85二、压铸合金分类及主要性质2.压铸铝合金

1）压铸铝合金的特点

密度较锌合金小，比强度大(σb/ρ=9~15)，高温力学性能也很好，在低温下工作时，同样保持良好的力学性能（尤其是韧性）；具有良好的耐蚀性，在高温工作时，仍有良好的抗蚀性和抗氧化性能；铝合金的导电性和导热性都很好，并具有良好切削性能；铝有较大的比热容和凝固潜热，大部分的铸铝合合均有较小的结晶温度间隔；线收缩率较小，具有良好的填充性能、较小的热裂倾向。铝合金具有良好的压铸性能：压铸成形工艺与模具设计（）——第2章86二、压铸合金分类及主要性质2.压铸铝合金

2）合金牌号及代号表示方法合金牌号

合金代号压铸成形工艺与模具设计（）——第2章87二、压铸合金分类及主要性质2.压铸铝合金

3）技术要求

压铸铝合金的化学成分（GB/T15115-2009）

序号合金牌号合金代号化学成分(质量分数)/%硅Si铜Cu锰Mn镁Mg铁Fe镍Ni钛Ti锌Zn铅Pb锡Sn铝Al1YZAlSi10MgYL1019.0~10.0≤0.6≤0.350.45~0.65≤1.0≤0.50—≤0.40≤0.10≤0.15余量2YZAlSi12YL10210.0~13.0≤1.0≤0.35≤0.10≤1.0≤0.50—≤0.40­≤0.10≤0.15余量3YZAlSi10YL1048.0~10.5≤0.30.2~0.50.30~0.500.5~0.8≤0.10—≤0.30­≤0.05≤0.01余量4YZAlSi9Cu4YL1127.5~9.53.0~4.0≤0.50≤0.10≤1.0≤0.50—≤2.90≤0.10≤0.15余量5YZAlSi11Cu3YL1139.5~11.52.0~3.0≤0.50≤0.10≤1.0≤0.30—≤2.90≤0.10—余量6YZAlSi17Cu5MgYL11716.0~18.04.0~5.0≤0.500.50~0.70≤1.0≤0.10≤0.20≤1.40­­­≤0.10—余量7YZAlMg5Si1YL302≤0.35≤0.25≤0.357.60~8.60≤1.1≤0.15—≤0.15≤0.10≤0.15余量压铸成形工艺与模具设计（）——第2章88元素对合金的作用或影响硅可显著改善合金的流动性，抑制高温脆性。铜可以提高流动性、抗拉强度和硬度，改善切削性能和减少粘模的倾向，但降低了合金的伸长率和耐蚀性，热裂倾向增大。镁可改善合金的流动性，减少粘模倾向，但收缩却增大。高硅铝合金中加入少量镁，可以提高强度极限、弹性极限、疲劳极限和硬度。锌提高流动性；对于含铜和硅的铝合金，添加锌有助于改善力学性能。铁铁能减少粘模倾向，易于压铸。但铁量太多时，形成片状或针状组织存在于合金中，使合金铸造性能变坏，降低力学性能。镍增加合金的强度和硬度，减少含铁量多时所产生的不良影响。锡改善切削性能，但会降低强度和耐蚀性，助长高温脆性。合金元素对压铸铝合金性能的影响二、压铸合金分类及主要性质压铸成形工艺与模具设计（）——第2章89国内外主要压铸铝合金代号对照表二、压铸合金分类及主要性质合金系列中国GB/T15115-2009美国ASTMB

179-06日本JISH2118:2006欧洲EN1676:1997Al-SiYL102A413.1AD1.1ENAB-47100Al-Si-MgYL101A360.1AD3.1ENAB-43400YL104360.2——Al-Si-CuYL112A380.1AD10.1ENAB-46200YL113383.1AD12.1ENAB-46100Al-MgYL117B390.1AD14.1—YL302518.1——压铸成形工艺与模具设计（）——第2章90

压铸铝合金的性能及其他特性表二、压铸合金分类及主要性质合金牌号YZAlSi10MgYZAlSi12YZAlSi10YZAlSi9Cu4YZAlSi11Cu3YZAlSi17Cu5MgYZAlMg5Si1合金代号YL101YL102YL104YL112YL113YL117YL302抗热裂性1112145致密性2122245充型能力3132115不粘型性2111225耐湿性2214331加工性3433251抛光性3533351电镀性2321135阳极处理3533351氧化保护层3334451高温强度1313234注：1表示最佳，5表示最差压铸成形工艺与模具设计（）——第2章91饮料容器；建筑材料；航空航天工业；地面运输工业；造船及发动机；电气和电子学材料；热交换器轻高比强度高电（热）导率好的耐蚀特性无磁性无毒低熔点，易溶化和易铸造机械加工性好成本低二、压铸合金分类及主要性质2.压铸铝合金

4）压铸铝合金的应用

压铸成形工艺与模具设计（）——第2章92二、压铸合金分类及主要性质压铸铝合金特点及应用举例

代号合金特点应用举例YL102具有较好的抗热裂性能和很好的气密性，以及很好的流动性，不能热处理强化，抗拉强度低用于承受低负荷、形状复杂的薄壁铸件，如各种仪表壳体、汽车机匣、牙科设备、活塞等YL101较好的抗腐蚀性能，较高的冲击韧性和屈服强度，但铸造性能稍差汽车车轮罩、摩托车曲轴箱、自行车车轮、船外机螺旋桨等YL104YL112具有好的铸造性能和力学性能，很好的流动性、气密性和抗热裂性，较好的切削加工性、抛光性常用作齿轮箱、空冷气缸头、发报机机座、割草机罩子、气动刹车、汽车发动机零件，摩托车缓冲器、发动机零件及箱体，农机具用箱体、缸盖和缸体，3C产品壳体，电动工具、缝纫机零件、渔具、煤气用具、电梯零件等。YL112的典型用途为带轮、活塞和气缸头等YL113具有特别好的流动性、中等的气密性和好的抗热裂性，特别是具有高的耐磨性和低的热膨胀系数主要用于发动机机体、刹车块、带轮、泵和其他要求耐磨的零件YL117YL302耐蚀性能强，冲击韧性高，伸长率差，铸造性能差汽车变速器的油泵壳体，摩托车的衬垫和车架的联结器，农机具的连杆、船外机螺旋桨、钓鱼竿及其卷线筒等零件压铸成形工艺与模具设计（）——第2章93汽车上的应用二、压铸合金分类及主要性质压铸成形工艺与模具设计（）——第2章94摩托车上的应用二、压铸合金分类及主要性质压铸成形工艺与模具设计（）——第2章95电动工具上的应用二、压铸合金分类及主要性质压铸成形工艺与模具设计（）——第2章961）镁合金的特点

镁合金是最轻的金属结构材料，纯镁密度为1.74g/cm3，镁合金密度为1.75～1.90g/cm3，故它有很高的比强度，在铸造材料中仅次于铸钛合金和高强度结构钢。3.压铸镁合金二、压铸合金分类及主要性质镁合金具有明显的性能优势：比强度和比刚度高；导热导电性能好；电磁屏蔽能力强；良好的压铸成型性能、阻尼性能、减振性能及切削加工性能；回收利用率高；被誉为21世纪的绿色工程材料.

压铸成形工艺与模具设计（）——第2章97镁合金的优点质轻，其密度是铝的2/3、钢的1/4，比强度和比刚度高;具有优良的阻尼减振性能，疲劳强度比铝合金高;受冲击载荷时，所吸收的能量比铝合金大一半以上;具有熔点低、凝固快、凝固收缩小、不腐蚀钢质模具等特点；易于回收和切削加工;具有良好的电磁屏蔽性能、导热导电性能;镁含金具有优良的脱模性能，在压铸时，与铁的亲和力小，即使采用较小的出模斜度也不会出现粘模现象。二、压铸合金分类及主要性质压铸成形工艺与模具设计（）——第2章98镁与氧的化学亲和力很大，且表面生成的氧化镁膜是不致密的，故氧化剧烈很易燃烧。因此镁的熔炼和铸造均需采用专门的防护措施。铸镁合金的结晶温度间隔一般都比较大，组织中的共晶体量也较少，体收缩和线收缩均较大，镁合金压铸时，易产生缩松和热裂。镁的标准电极电位较低，其表面形成的氧化膜是不致密的，因而抗蚀性较低，故镁铸件常需进行表面氧化处理和涂漆保护。镁合金的缺点二、压铸合金分类及主要性质压铸成形工艺与模具设计（）——第2章99二、压铸合金分类及主要性质3.压铸镁合金

2）合金牌号及代号表示方法合金牌号

合金代号

压铸成形工艺与模具设计（）——第2章100镁作为一种迅速崛起的工程金属